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第31卷 第5期
2010年9月
武汉大学学报 (医学版)
Medical Journal of Wuhan University
Vol.31No.5
Sept,2010
作者简介:杨利剑,男,1969-,医学硕士,副主任医师,主要从事消化系统疾病研究
通讯作者:张莹雯,女,1963-,主任医师,教授,主要从事中西结合肾病、内分泌的研究
当归补血汤对大鼠糖尿病足iNOS mRNA表达的影响
杨利剑1 张莹雯2
1武汉理工大学医院 湖北 武汉 430070
2武汉大学中南医院中西医结合科 湖北 武汉 430071
摘要 目的:探讨当归补血汤对糖尿病大鼠足部病变的保护作用及其机制。方法:SD雄性大鼠腹腔注射链脲
佐菌素(STZ)并结合室温控制以建立糖尿病足模型,给予当归补血汤或西洛他唑治疗。实验第3周末时,观察各组
肢端坏疽并测定血糖情况。腹主动脉取血,测定血甘油三酯(TG)、胆固醇(TC)、高密度脂蛋白(HDL-C)、C反应蛋
白(CRP)、C肽(CP)、糖化血红蛋白(GHb)。应用反转录多聚酶链反应技术(RT-PCR),观察各组大鼠小腿腓肠肌
iNOS mRNA的表达情况。结果:STZ诱导的糖尿病大鼠存在明显的血糖、血脂及CRP、CP、GHb异常(P<0.01
或<0.05),且出现不同程度的肢端坏疽。当归补血汤可以降低上述指标,减轻肢端坏疽(P<0.01或<0.05),而
西洛他唑只改善了CRP和CP(P<0.01)。经给药处理3周后,当归补血汤组及西洛他唑组大鼠足部iNOS mRNA
均有不同程度的下调(P<0.01)。结论:当归补血汤可改善血糖、血脂代谢紊乱,降低异常升高的 GHb、CP、CRP
水平,减轻肢端坏疽的症状,并能纠正升高的iNOS mRNA的表达,推测其能延缓高糖状态下的足部病变,对糖尿
病足有一定的保护作用。
关键词 当归补血汤;糖尿病足;一氧化氮合酶;大鼠
中图分类号 R587.2 文献标识码 A 文章编号 1671-8852(2010)05-0592-04
Protective Effect of Danggui Buxue Decoction in Rats with Diabetic Foot
YANG Lijian1,ZHANG Yingwen2
1 Hospital of Wuhan University of Technology,Wuhan 430070,China
2 Dept.of Traditional Chinese Medicine,Zhongnan Hospitial of Wuhan University,
Wuhan 430071,China
Abstract
Objective:To explore the protective mechanism of Danggui Buxue Decoction(DBD),a tra-
ditional Chinese drug which consists of radix astragali and angelica sinensis,in rats with diabet-
ic foot.Methods:The rat model with diabetic foot was made by intraperitoneal injection of 55
mg/kg streptozotocin(STZ)and temperature control.Rats were treated with DBD or cilostazol.
After 3weeks of treatment,blood glucose,lipid,glycohemoglobin(GHb),C-peptide(CP)and
C-reactive protein(CRP)were measured,and gangrene of feet was also observed.RT-PCR tech-
nique was used to observe the expression of iNOS mRNA.Results:The diabetic rats induced by
STZ had abnormal blood levels of glucose,lipid,GHb,CP,and CRP(P<0.01or 0.05),and
different degrees of gangrene.DBD aleviate al these changes(P<0.01or 0.05),while cilosta-
zol only lowered blood CP and CRP levels(P<0.01).The level of the expression of iNOS mR-
NA was obviously higher in diabetic rats(P<0.01),but DBD and cilostazol could decrease it
(both P<0.01).Conclusion:DBD may aleviate the disorder of blood glucose and lipid,lower
DOI:10.14188/j.1671-8852.2010.05.003
第5期 张莹雯.当归补血汤对大鼠糖尿病足iNOS mRNA表达的影响
the levels of GHb,CP and CRP,inhibit the expression of iNOS mRNA.These effects may slow
down the progress of diabetic foot.
Key Words Danggui Buxue Decoction;Diabetic Foot;Nitric Oxide Synthase;Rat
糖尿病是严重威胁人民健康的常见病和多发
病,其作为全身系统性疾病,会影响全身各重要组织
及器官,其中糖尿病足(Diabetic Foot,DF)就是较为
严重的糖尿病慢性并发症之一,也是糖尿病患者致
残、能力丧失和死亡的重要因素。近来随着中医药
的不断发展,各医家对其治疗也是各有建树。当归
补血汤是中国传统的补气兼养血的代表方剂,源于
金代李杲的《内外伤辨惑论·暑伤胃气论》,全方由
黄芪、当归以5∶1的比例组成,临床上主要用来治
疗气弱血虚、劳倦内伤、阳浮外越等。该方在临床中
应用十分广泛,但关于其治疗糖尿病足病的实验研
究很少。本课题针对糖尿病足的发病机制,以具有
血管扩张作用及抗血小板功能作用的西洛他唑作为
阳性对照,通过观察当归补血汤对血糖、血脂、GHb
等相关因子及诱导型一氧化氮合酶(iNOS)基因表
达的影响,探讨当归补血汤对链脲佐菌素、所致糖尿
病大鼠足部病变的治疗效果及其作用机制。
1 材料与方法
1.1 药品与试剂 黄芪30g、当归6g由武汉大学
中南医院中药房提供;西洛他唑(商品名培达),由浙
江大冢制药有限公司生产,批号:08105P;链脲佐菌
素(streptozotocin,STZ)为美国Sigma公司产品;糖
化血红蛋白(glycohemoglobin,GHb)测试盒购于南
京建成生物工程研究所;C肽(C-peptide,CP)放射
免疫测定试剂盒购于深圳拉尔文生物工程技术有限
公司;C反应蛋白(C-reaction protein,CRP)试剂盒
购于上海太阳生物技术有限公司;RT-PCR试剂盒
购于哈尔滨海基生物科技有限公司。
1.2 仪器 罗氏优越电子感应血糖仪(ACCU-
CHEK Advantage)及配套试纸(美国罗氏公司),
DS-88型电子秤(武汉自动化仪表厂),TOSHIBA-
40FR全自动生化分析仪(日本东芝公司),基因扩增
仪 Hema 3200(珠海黑马医学仪器有限公司),凝胶
成像系统(SYNGENE SYDR2/2114)。
1.3 实验动物与分组 60只健康SD雄性大鼠,体
重(200±10)g,由华中科技大学同济医学院实验动
物中心提供,合格证号:scxk(鄂)2004-0007。禁食
12h后,其中45只一次性腹腔注射1%STZ 55mg/
kg(溶于0.1mol/L柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液中,
pH4.5),72h后取尾静脉血,空腹血糖≥16.7
mmol/L者纳入实验组,按随机数字表法分为DF模
型组(B组)、西洛他唑治疗组(P组)、当归补血汤治
疗组(D组),每组12只。另15只作为空白正常对
照组(N组),仅注射相当体积的柠檬酸-柠檬酸钠缓
冲液。实验第4日开始每日定时灌胃,按大鼠与人
等效剂量折算方法,D组给予当归补血汤3.6g/(kg
·d),P组给予西洛他唑片100mg/(kg·d),B组及
N组给予等量生理盐水,共3周。在第2周的前2d
室温逐渐降至10℃,后5d室温再降至6℃左右,其
它条件不变,此后室温恢复正常[1]。实验期间各组
自由饮水、进食,不使用胰岛素及其他降糖药物。各
组大鼠于第3周末处死。
1.4 肢端坏疽评分标准[2] 实验第3周末,B、D、P
组均已有不同程度的肢端坏疽。故采用以下3个等
级对糖尿病性肢端坏疽大鼠的四肢进行评分,然后
计算每只大鼠的总积分。1分:皮肤无开放性病灶,
颜色发黑;2分:皮肤有轻度开放性病灶,可见水泡、
血泡,但病灶未涉及深部组织;3分:病灶已侵入深
部肌肉组织,可见感染、溃疡及较多的脓性分泌物。
1.5 检测指标及方法 5%戊巴比妥钠30mg/kg
体重腹腔麻醉,迅速打开腹腔,腹主动脉取血,分离
血清,测定血甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、高密
度脂蛋白(HDL)、CRP。按照南京建成生物工程研
究所试剂盒说明书进行GHb测定。采用放射免疫
法测定CP。RT-PCR半定量检测足部组织iNOS
mRNA的表达,参照 Morrisey等[3,4]文献报道的
iNOS和3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)引物序列,
由上海生物工程技术服务有限公司合成。iNOS其
上下游引物序列分别为:5′-GTGTTCCACCAG-
GAGATGTTG-3′,5′-CTCCTGCCCACTGAGTTC
GTC-3′,扩增产物长度为570bp。GAPDH其上下
游引物序列分别为:5′-AGATCCACAACGGATA-
CATT-3′,5′-TCCCTCAAGATTGTCAGCAA-3′,
扩增产物长度为309bp。
1.6 统计方法 所有结果均用均数±标准差(珔x±
s)表示,并采用统计软件SPSS 11.5进行实验数据
处理,多组间比较用单因素方差分析,两两比较用
SNK法,P<0.05为有统计学意义。
395
武汉大学学报(医学版) 第31卷
2 结果
2.1 当归补血汤对大鼠糖尿病足血糖、血脂的影响
与正常组相比,余各组均出现血糖增高、血TG和
TC明显升高,而 HDL-C降低,且差异有显著性(P
<0.01)。与模型对照组相比,当归补血汤治疗组具
有一定的降糖、降脂作用,并可提高 HDL-C水平(P
<0.01,P<0.05)。而西洛他唑治疗组对高血糖、血
脂代谢紊乱影响不大(P>0.05)(见表1)。
表1 当归补血汤对大鼠糖尿病足血糖、血脂的影响 (mmol/L,珔x±s)
Table 1 Effect of Danggui Buxue decoction on the blood levels of glucose,triglyceride(TG),
cholesterol and high density lipoprotein
组别 n 血糖 TG TC HDL
N组 15 5.40±0.84 0.59±0.71 1.55±0.15 0.66±0.95
B组 11 24.70±6.80** 1.16±0.21** 2.65±0.20** 0.44±0.86**
P组 11 22.95±5.21** 1.17±0.13** 2.64±0.20** 0.54±0.95**
D组 11 18.58±7.34**△☆ 0.84±0.14**△△☆☆ 2.10±0.18**△△☆☆ 0.61±0.91△△
与N组比较,**P<0.01;与B组比较,△P<0.05,△△P<0.01;与P组比较,☆P<0.05,☆☆P<0.01
2.2 当归补血汤对大鼠糖尿病足GHb、CP、CRP的
影响 与正常对照组相比,各组 GHb、CP和CRP
均明显升高,且差异有显著性(P<0.01,P<0.
05)。与模型对照组相比,当归补血汤治疗组能显著
改善上述指标,其中对于GHb的改善与西洛他唑治
疗组相比有明显差异(P<0.01)。(见表2)
表2 各组GHb、CP、CRP的水平
Table 2 Comparison of serum GHb,CP,and CRP among differen groups
组别 n GHb(%) CP(nmol/L) CRP(mg/L)
N组 15 5.09±0.61 0.817 5±0.006 0 4.76±1.12
B组 11 12.65±1.28** 0.987 0±0.005 4** 11.56±1.02**
P组 11 12.38±1.08** 0.087 6±0.003 7*△△ 8.23±1.38**△△
D组 11 6.20±0.44*△△★★ 0.085 9±0.081 5△△ 7.55±0.99**△△
与N组比较,*P<0.05,**P<0.01;与B组比较,△△P<0.01;与P组比较,★★P<0.01
2.3 各组肢端坏疽的比较 造模后模型对照组、当
归补血汤治疗组、西洛他唑治疗组均出现明显肢端
坏疽,治疗后,当归补血汤组肢端坏疽情况明显好
转,与模型对照组、西洛他唑组相比有显著性差异(P
<0.01)(见表3)。
表3 各组肢端坏疽评分(n=11)
Table 3 Gangrene scores of rat feet
B组 P组 D组
评分 8.56±1.45 7.38±1.50 4.21±1.51**△△
与B组比较,**P<0.01;与P组比较,△△P<0.01
2.4 各组大鼠骨骼肌组织iNOS mRNA表达的比
较 与正常组相比,其余各组iNOS的 mRNA表达
明显增高(P<0.01);当归补血汤组与模型组相比
iNOS的mRNA表达明显减少(P<0.01),与西洛
他唑组相比无明显差异(P>0.05)(见表4)。
表4 各组骨骼肌组织中iNOS mRNA的表达
Table 4 Experssion of iNOS mRNA in skeletal muscle
组别 n iNOS mRNA
N组 15 0
B组 11 1.23±0.19**
P组 11 0.70±0.18**△△
D组 11 0.66±0.14**△△
与N组比较,**P<0.01;与B组比较,△△P<0.01
3 讨论
糖尿病足是在糖尿病的基础上发生发展而来
的,是糖尿病常见的严重慢性并发症之一,因其可导
致患者生活质量下降甚至死亡,目前已成为一种严
重威胁人民生命与健康的疾病。糖尿病足又称糖尿
病性动脉闭塞症、糖尿病性肢端坏疽,是糖尿病的四
大血管合并症(脑血管病、缺血性心脏病、高血压、糖
尿病足)之一。中医学将糖尿病足列为“消渴”“脱
疽”等范畴。
英国前瞻性糖尿病研究的研究报告[5,6]中指出,
血糖水平与糖尿病血管并发症有极为密切的关联,
而衡量血糖控制与否的金标准即为糖化血红蛋白
(GHb)[7]。芬兰的一项前瞻性研究认为血糖控制不
良(GHb>10.7%和空腹血糖>13.4mmol/L)是2
型糖尿病患者截肢的重要危险因素。大量实验结果
表明[8-10]血胆固醇浓度升高与动脉粥样硬化的发生
发展也有着不可分割的联系。另有实验表明,CRP
作为一种炎症指标,与动脉粥样硬化的存在和严重
性显著相关[11],CRP升高的水平与血管并发症有明
显相关性,而CP的高表达与2型糖尿病的代谢综合
495
第5期 张莹雯.当归补血汤对大鼠糖尿病足iNOS mRNA表达的影响
征及糖尿病慢性并发症(心血管疾病及周围神经病
变等)的发生紧密相关[12]。
NO是由一氧化氮合酶(NOS)催化L-精氨酸生
成,NOS 分为 3 种:神经元型 (nNOS)、内皮型
(eNOS)以及诱导型(iNOS),其中iNOS也称为病理
状态下的酶,其表达产物催化产生的NO在高血压、
脓毒症休克及动脉粥样硬化的发展过程中起到了重
要作用[13]。大量研究表明,氧化应激、细胞因子、炎
症反应、缺氧等多种原因,均可导致iNOS广泛表
达,从而长时间诱导产生大量的 NO加速血管的病
变。
当归补血汤由黄芪、当归(5∶1)组成,其方源于
李东垣的《内外伤辨惑论·暑伤胃气论》,作为中国
传统的补气兼养血的代表方剂,临床中主治劳倦内
伤、气弱血虚,阳浮外越。黄芪味甘、性微温,有补气
升阳、固表止汗、脱毒排脓和生肌等功效。现代药理
学研究发现,黄芪主要含有多糖、甙类、氨基酸及微
量元素等,具有保护血管内皮、增强机体免疫功能、
增强心肌收缩力的作用。当归的主要成分为挥发油
和非挥发性成分,其中最重要的有效成份阿魏酸能
抑制血小板凝集,改善外周循环,减少血管阻力,增
加股动脉血流量及外周血流量,改善局部微循
环[14]。由此可见二药联合应用能减轻血管闭塞症
状,使糖尿病足溃疡得以修复。在本实验中,经当归
补血汤治疗后,糖、脂代谢均较模型组有所改善,并
且其降低了TG、TC、GHb、CP以及CRP的水平,提
高了保护性 HDL-C水平,从而延缓了糖尿病足的进
展,并且由于其抑制了iNOS基因表达,降低NO的
产生,减缓血管的病变,从而起到了保护糖尿病足的
作用。本研究结果证实当归补血汤对糖尿病足是具
有一定治疗效果的,可为其在临床应用中提供一定
的理论指导。
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(2010-06-29收稿)
编辑 沈建国
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